რატომ ხდებიან მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები მთავარი წამყვანი ძრავები?

რატომ ხდებიან მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები მთავარი წამყვანი ძრავები?

ელექტროძრავას შეუძლია ელექტრო ენერგია მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნას და მექანიკური ენერგია ბორბლებზე გადასცეს ტრანსმისიის სისტემის მეშვეობით, რათა ავტომობილი მართოს. ეს ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების ერთ-ერთი ძირითადი წამყვანი სისტემაა. ამჟამად, ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილებში ხშირად გამოყენებული წამყვანი ძრავები ძირითადად მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები და ცვლადი დენის ასინქრონული ძრავებია. ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების უმეტესობა იყენებს მუდმივი მაგნიტის სინქრონულ ძრავებს. წარმომადგენლობითი საავტომობილო კომპანიებია BYD, Li Auto და ა.შ. ზოგიერთი ავტომობილი იყენებს ცვლადი დენის ასინქრონულ ძრავებს. ელექტროძრავები წარმოადგენენ ისეთ საავტომობილო კომპანიებს, როგორიცაა Tesla და Mercedes-Benz.

ასინქრონული ძრავა ძირითადად შედგება სტაციონარული სტატორისა და მბრუნავი როტორისგან. როდესაც სტატორის გრაგნილი ცვლადი დენის წყაროსთან არის დაკავშირებული, როტორი ბრუნავს და გამოსცემს სიმძლავრეს. მთავარი პრინციპი ის არის, რომ როდესაც სტატორის გრაგნილი ენერგიით (ცვლადი დენი) არის მბრუნავი ელექტრომაგნიტური ველი, ხოლო როტორის გრაგნილი არის დახურული გამტარი, რომელიც განუწყვეტლივ ჭრის სტატორის მაგნიტურ ინდუქციურ ხაზებს სტატორის მბრუნავ მაგნიტურ ველში. ფარადეის კანონის თანახმად, როდესაც დახურული გამტარი ჭრის მაგნიტურ ინდუქციურ ხაზს, წარმოიქმნება დენი, რომელიც წარმოქმნის ელექტრომაგნიტურ ველს. ამ დროს არსებობს ორი ელექტრომაგნიტური ველი: ერთი არის სტატორის ელექტრომაგნიტური ველი, რომელიც დაკავშირებულია გარე ცვლად დენთან, ხოლო მეორე წარმოიქმნება სტატორის ელექტრომაგნიტური ინდუქციური ხაზის გაჭრით. როტორის ელექტრომაგნიტური ველი. ლენცის კანონის თანახმად, ინდუცირებული დენი ყოველთვის წინააღმდეგობას გაუწევს ინდუცირებული დენის გამომწვევ მიზეზს, ანუ ცდილობს ხელი შეუშალოს როტორის გამტარებს სტატორის მბრუნავი მაგნიტური ველის მაგნიტური ინდუქციური ხაზების გაჭრაში. შედეგად, როტორის გამტარები „დაეწევიან“ სტატორის გამტარებს. მბრუნავი ელექტრომაგნიტური ველი ნიშნავს, რომ როტორი მისდევს სტატორის მბრუნავ მაგნიტურ ველს და საბოლოოდ ძრავა იწყებს ბრუნვას. ამ პროცესის დროს როტორის ბრუნვის სიჩქარე (n2) და სტატორის ბრუნვის სიჩქარე (n1) სინქრონიზებულია (სიჩქარეების სხვაობა დაახლოებით 2-6%-ია). ამიტომ, მას ასინქრონული ცვლადი დენის ძრავა ეწოდება. პირიქით, თუ ბრუნვის სიჩქარე იგივეა, მას სინქრონული ძრავა ეწოდება.

მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავა ასევე ცვლადი დენის ძრავის ერთ-ერთი სახეობაა. მისი როტორი დამზადებულია ფოლადისგან მუდმივი მაგნიტებით. როდესაც ძრავა მუშაობს, სტატორი ენერგიით იტენება, რათა წარმოქმნას მბრუნავი მაგნიტური ველი, რომელიც როტორს ბრუნვისკენ უბიძგებს. „სინქრონიზაცია“ ნიშნავს, რომ როტორის ბრუნვის სიჩქარე სტაციონარული მუშაობის დროს სინქრონიზებულია მაგნიტური ველის ბრუნვის სიჩქარესთან. მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონულ ძრავებს აქვთ უფრო მაღალი სიმძლავრისა და წონის თანაფარდობა, უფრო პატარა ზომისაა, მსუბუქია, აქვთ უფრო დიდი გამომავალი ბრუნვის მომენტი და შესანიშნავი ზღვრული სიჩქარე და დამუხრუჭების მახასიათებლები. ამიტომ, მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავები დღეს ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი ელექტრომობილი გახდა. თუმცა, როდესაც მუდმივი მაგნიტის მასალა ექვემდებარება ვიბრაციას, მაღალ ტემპერატურას და გადატვირთვის დენს, მისი მაგნიტური გამტარობა შეიძლება შემცირდეს ან დემაგნეტიზაცია მოხდეს, რამაც შეიძლება შეამციროს მუდმივი მაგნიტის ძრავის მუშაობა. გარდა ამისა, იშვიათმიწა მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავები იყენებენ იშვიათმიწა მასალებს და წარმოების ღირებულება არ არის სტაბილური.

მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონულ ძრავებთან შედარებით, ასინქრონულ ძრავებს მუშაობისას აგზნებისთვის ელექტროენერგიის შთანთქმა სჭირდებათ, რაც ელექტროენერგიას მოიხმარს და ძრავის ეფექტურობას შეამცირებს. მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავები უფრო ძვირია მუდმივი მაგნიტების დამატების გამო.

მოდელები, რომლებიც ირჩევენ ცვლადენოვანი დენის ასინქრონულ ძრავებს, უპირატესობას ანიჭებენ მუშაობას და იყენებენ ცვლადენოვანი დენის ასინქრონული ძრავების მაღალი სიჩქარით მუშაობისას გამომავალი სიმძლავრისა და ეფექტურობის უპირატესობებს. წარმომადგენლობითი მოდელია ადრეული მოდელი S. ძირითადი მახასიათებლები: როდესაც მანქანა მაღალი სიჩქარით მოძრაობს, მას შეუძლია შეინარჩუნოს მაღალსიჩქარიანი მუშაობა და ელექტროენერგიის ეფექტური გამოყენება, შეამციროს ენერგიის მოხმარება მაქსიმალური სიმძლავრის შენარჩუნებით;

მოდელები, რომლებიც ირჩევენ მუდმივი მაგნიტის სინქრონულ ძრავებს, უპირატესობას ანიჭებენ ენერგიის მოხმარებას და იყენებენ მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავების დაბალ სიჩქარეზე მუშაობის ეფექტურობას და ეფექტურობას, რაც მათ შესაფერისს ხდის მცირე და საშუალო ზომის ავტომობილებისთვის. მისი მახასიათებლებია მცირე ზომა, მსუბუქი წონა და ბატარეის ხანგრძლივი მუშაობის ხანგრძლივობა. ამავდროულად, მას აქვს სიჩქარის კარგი რეგულირების მახასიათებლები და შეუძლია მაღალი ეფექტურობის შენარჩუნება განმეორებითი ჩართვის, გაჩერების, აჩქარებისა და შენელების დროს.

მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავები დომინირებს. მოწინავე ინდუსტრიული კვლევითი ინსტიტუტის (GGII) მიერ გამოქვეყნებული „ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებების ინდუსტრიის ჯაჭვის ყოველთვიური მონაცემთა ბაზის“ სტატისტიკის თანახმად, 2022 წლის იანვრიდან აგვისტომდე ახალი ენერგიის სატრანსპორტო საშუალებების ძრავების შიდა დადგმული სიმძლავრე დაახლოებით 3.478 მილიონი ერთეული იყო, რაც წინა წელთან შედარებით 101%-იან ზრდას წარმოადგენს. მათ შორის, მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავების დადგმული სიმძლავრე 3.329 მილიონი ერთეული იყო, რაც წინა წელთან შედარებით 106%-იან ზრდას წარმოადგენს; ცვლადი დენის ასინქრონული ძრავების დადგმული სიმძლავრე კი 1.295 მილიონი ერთეული იყო, რაც წინა წელთან შედარებით 22%-იან ზრდას წარმოადგენს.

მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები სუფთა ელექტრო მსუბუქი ავტომობილების ბაზარზე მთავარ მამოძრავებელ ძრავებად იქცა.

ქვეყნის შიგნით და მის ფარგლებს გარეთ მეინსტრიმული მოდელებისთვის ძრავების შერჩევით თუ ვიმსჯელებთ, ადგილობრივი SAIC Motor-ის, Geely Automobile-ის, Guangzhou Automobile-ის, BAIC Motor-ის, Denza Motors-ის და სხვა კომპანიების მიერ გამოშვებული ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილები იყენებენ მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონულ ძრავებს. მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავები ძირითადად ჩინეთში გამოიყენება. პირველ რიგში, იმიტომ, რომ მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონულ ძრავებს აქვთ კარგი დაბალი სიჩქარის მუშაობა და მაღალი გარდაქმნის ეფექტურობა, რაც ძალიან შესაფერისია რთული სამუშაო პირობებისთვის, როდესაც ქალაქში ხშირი დაქოქვა და გაჩერება ხდება. მეორეც, მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონულ ძრავებში ნეოდიმისა და რკინის, ბორის მუდმივი მაგნიტების არსებობის გამო. მასალები მოითხოვს იშვიათმიწა ელემენტების რესურსების გამოყენებას და ჩემს ქვეყანას მსოფლიოში იშვიათმიწა ელემენტების რესურსების 70% აქვს, ხოლო NdFeB მაგნიტური მასალების მთლიანი წარმოება მსოფლიოს 80%-ს აღწევს, ამიტომ ჩინეთი უფრო მეტად არის დაინტერესებული მუდმივი მაგნიტის მქონე სინქრონული ძრავების გამოყენებით.

უცხოური Tesla და BMW ერთობლივად განვითარებისთვის იყენებენ მუდმივი მაგნიტის სინქრონულ ძრავებსა და ცვლადი ცვლადი ცვლადი ასინქრონულ ძრავებს. გამოყენების სტრუქტურის თვალსაზრისით, მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავა ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილების მთავარი არჩევანია.

მუდმივი მაგნიტის მასალების ღირებულება მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავების ღირებულების დაახლოებით 30%-ს შეადგენს. მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავების წარმოებისთვის ნედლეული ძირითადად მოიცავს ნეოდიმიურ რკინა-ბორს, სილიციუმის ფოლადის ფურცლებს, სპილენძს და ალუმინს. მათ შორის, მუდმივი მაგნიტის მასალა ნეოდიმიურ რკინა-ბორს ძირითადად გამოიყენება როტორის მუდმივი მაგნიტების დასამზადებლად და მისი ღირებულება დაახლოებით 30%-ია; სილიციუმის ფოლადის ფურცლები ძირითადად გამოიყენება ინდივიდუალური შეკვეთით დამზადებული მასალების დასამზადებლად. როტორის ბირთვის ღირებულება დაახლოებით 20%-ია; სტატორის გრაგნილის ღირებულება დაახლოებით 15%-ია; ძრავის ლილვის ღირებულება დაახლოებით 5%-ია; ხოლო ძრავის გარსის ღირებულება დაახლოებით 15%-ია.

რატომ არიანOSG მუდმივი მაგნიტური ძრავები ხრახნიანი ჰაერის კომპრესორიუფრო ეფექტური?

მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავა ძირითადად შედგება სტატორის, როტორისა და გარსის კომპონენტებისგან. ჩვეულებრივი ცვლადი ცვლადი ძრავების მსგავსად, სტატორის ბირთვს აქვს ლამინირებული სტრუქტურა, რათა შეამციროს რკინის დანაკარგი ძრავის მუშაობის დროს მორევული დენის და ჰისტერეზისის ეფექტების გამო; გრაგნილებიც, როგორც წესი, სამფაზიანი სიმეტრიული სტრუქტურებია, მაგრამ პარამეტრების შერჩევა საკმაოდ განსხვავებულია. როტორის ნაწილს აქვს სხვადასხვა ფორმა, მათ შორის მუდმივი მაგნიტის როტორი საწყისი ციყვის გალიით და ჩაშენებული ან ზედაპირზე დამონტაჟებული სუფთა მუდმივი მაგნიტის როტორი. როტორის ბირთვი შეიძლება იყოს მყარი სტრუქტურის ან ლამინირებული. როტორი აღჭურვილია მუდმივი მაგნიტის მასალით, რომელსაც ჩვეულებრივ მაგნიტს უწოდებენ.

მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავის ნორმალური მუშაობის დროს, როტორისა და სტატორის მაგნიტური ველები სინქრონულ მდგომარეობაშია. როტორის ნაწილში არ არის ინდუცირებული დენი და არ ხდება როტორში სპილენძის დანაკარგი, ჰისტერეზისი ან მორევული დენის დანაკარგი. არ არის საჭირო როტორის დანაკარგისა და გაცხელების პრობლემის განხილვა. როგორც წესი, მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავა იკვებება სპეციალური სიხშირის გადამყვანით და ბუნებრივია, აქვს რბილი გაშვების ფუნქცია. გარდა ამისა, მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავა არის სინქრონული ძრავა, რომელსაც აქვს სიმძლავრის კოეფიციენტის რეგულირების მახასიათებელი აგზნების ინტენსივობის მიხედვით, ამიტომ სიმძლავრის კოეფიციენტი შეიძლება დაპროექტდეს მითითებულ მნიშვნელობამდე.

საწყისი თვალსაზრისით, იმის გამო, რომ მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავა ირთვება ცვლადი სიხშირის კვების წყაროთი ან დამხმარე ინვერტორით, მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავის დაქოქვის პროცესი ძალიან მარტივია; ის ცვლადი სიხშირის ძრავის დაქოქვის მსგავსია და გამორიცხავს ჩვეულებრივი გალიის ასინქრონული ძრავების დაქოქვის დეფექტებს.

მოკლედ, მუდმივი მაგნიტური ძრავების ეფექტურობა და სიმძლავრის კოეფიციენტი შეიძლება ძალიან მაღალს მიაღწიოს, სტრუქტურა ძალიან მარტივია და ბაზარი ბოლო ათი წლის განმავლობაში ძალიან ცხელი იყო.

თუმცა, აგზნების დაკარგვა გარდაუვალი პრობლემაა მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავებში. როდესაც დენი ძალიან მაღალია ან ტემპერატურა ძალიან მაღალია, ძრავის გრაგნილების ტემპერატურა მყისიერად მოიმატებს, დენი მკვეთრად გაიზრდება და მუდმივი მაგნიტები სწრაფად დაკარგავენ აგზნებას. მუდმივი მაგნიტის მქონე ძრავის მართვისას, ჭარბი დენისგან დამცავი მოწყობილობა დაყენებულია ძრავის სტატორის გრაგნის დაწვის პრობლემის თავიდან ასაცილებლად, მაგრამ აგზნების დაკარგვა და აღჭურვილობის გამორთვა გარდაუვალია.